鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法

2023-05-31 20:52:31

專利名稱：鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法
技術領域：
本發明涉及冶金領域。具體地，本發明涉及一種用於鋼板矯直的板形控制方法，更具體地，本發明涉及一種鋼板矯直板形控制中對來料板形進行分類處理的方法。
背景技術：
在冶金領域，在對鋼板進行矯直時，為保證其矯直效果，必須對來料板形進行合理劃分，進而採取不同的矯直策略。例如，對於寬厚板而言，其生產流程一般需經過連鑄、加熱、粗軋、精軋、預矯、快速冷卻、熱矯、熱處理、溫矯、冷矯等多道工序。由於用戶對產品的組織性能、尺寸精度和表面質量的越來越高的要求，尤其是板形指標一般要達到8mm/m，對於極限規格產品的板形指標 要求小於3mm/m。在其生產流程中涉及了多次的加熱冷卻過程，同時軋制道次很多(一般多於20道次)，因此，鋼板的板形控制難度大。目前，各國冶金企業使用的鋼板矯直機設計均採用多輥模式，S卩，通過鋼板在上下兩排矯直輥組成的輥縫中運行，實施往復彎曲以達到矯直鋼板的目的。如圖I所示，在鋼板矯直的實際板形控制中，採用彎輥、擺動、傾斜、單輥位置調整等手段都是有效的板形控制手段。即，板形控制手段是根據要求，改變鋼板不同位置、不同階段的彎曲程度，從而調整輥縫和矯直後鋼板的延伸。但這些控制手段均受限於矯直機結構(尤其受限於矯直輥輥徑和間距)，也受限於矯直機(尤其是輥系)和傳動系統的安全性。由此，在來料板形不確定的情況下無法充分發揮矯直機能力，從而無法保證矯直成功率，更無法提高其板形控制精度。本領域已達成共識來料板形情況對於矯直後板形精度和矯直成功率至關重要，是一個矯直設定的重要的參數。但是，鋼板矯直前涉及工序很多，尤其是在溫矯和冷矯，矯直來料的板形是變化的，通常根據加熱、冷卻、軋制等工藝條件、材料情況、設備情況等而會在一定範圍內波動。對此，國內外有關專利或公開資料檢索，均沒有相關技術的介紹。

發明內容
為克服上述問題，本發明的目的在於提供一種鋼板矯直板形控制中對來料板形進行分類處理的方法，所述對來料板形進行分類處理的方法系一種鋼板矯直板形設定計算來料板形的分類和處理方法。該分類方法是對來料板形進行合理的分析和處理，使板形控制手段設定後計算時採用此相對板形值，使板形設定計算結果更加準確。本發明的技術方案如下一種鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，包括鋼板長度方向翹曲度的分類方法，計算方法及其處理方法，其特徵在於，首先，根據目視鋼板翹扣頭程度確認是否打開矯直機進行輥縫操作；當鋼板翹扣頭高度H滿足下式時，需完成打開矯直機輥縫的操作翹頭時，醜丨扣頭時，H αΛ1 X/Lr時，採用大變形矯直方案；當Ai X ΑΓΧ時，進行3道次矯直，且前兩道次需採用大變形矯直方案；當人^A2Xzirx時，進行3道次矯直，且第一道次需採用大變形矯直方案；當Ai> /ITx時，進行2道次矯直，且第一道次需採用大變形矯直方案；其中，aA3為需經3道次矯直時最大鋼板翹曲度倍數，一般為aA3 = I. 8 3. O ;aA2為需經過3道次矯直時最小鋼板翹曲度倍數，aA2 = I. 32 I. 8。根據上述本發明的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，上述aA3等係數範圍確定依據為來料的厚度規格和強度是決定初始矯直機輥縫設定的主要因素。而由於受前工序加工作用來料鋼板會產生變形不均勻。一般地，對於鋼板矯直機而言，來料的厚度規格和強度是決定初始矯直機輥縫設定的主要因素。而由於受前工序加工作用來料鋼板會產生變形不均勻(例如軋制過程鋼板上下變形不同和冷卻過程溫度不均勻)，嚴重時會導致翹扣頭現象，這將嚴重影響鋼板的咬入。
根據上述本發明的一種鋼板矯直板形控制中對來料板形進行分類處理的方法，其特徵在於，冷矯直來料長度方向的最大翹曲度λ ^計算方法如下Al — Alh + Xlc其中，Xui的正負號與λ 相同，λ μ的正負號與λ 相反。根據本發明，採用熱矯直機出口鋼板長度方向最大翹曲度Xui作為冷矯直前鋼板的板形基準值，採用熱矯直機出口鋼板溫度分布(其上下表面最大溫度差Tm，一般Tui< IOO0C )作為鋼板的溫度基準值，λ M為 冷床及輸送輥道附加板形計算的翹曲度，Alc = aX AtX Λ TX (L+b)其中，AT為反映過程中冷卻速度的鋼板上下表面溫度差，一般可設定為Tm+20 80°C ; At為反映鋼板上下表面穩定達到環境溫度所需的時間，一般可設定為10 30min ；L為鋼板長度，單位m ;a為與鋼板材料物性有關的係數，一般取值為O. 7 3X10_9(s*m*°C Γ1 ；b為反映鋼板厚度影響的係數，可設定為(10 120) X鋼板厚度，單位m0λ μ為冷床及輸送輥道附加板形計算的翹曲度，在鋼板上表面為空冷狀態，鋼板下表面由於與冷床和輥道接觸為接觸換熱，因此鋼板在此過程中產生的附加板形可表示為
入LC。根據上述本發明的一種鋼板矯直板形控制中對來料板形進行分類處理的方法，其特徵在於，鋼板附加板形表示為λ LC, λ LC的計算起始點應設在中間工序，即λ LH和Tui需修正為中間工序的相應值。考慮到鋼板生產流程中可能涉及退火、溫矯直等中間工序，λ LC的計算起始點應設在中間工序，即λ λ !^需修正為中間工序的相應值。這是因為，考慮到鋼板生產流程中可能涉及退火、溫矯直等中間工序，λ LC的計算起始點應設在中間工序，即λ LH和Tm需修正為中間工序的相應值。根據本發明的一種鋼板矯直板形控制中對來料板形進行分類處理的方法，需考慮到矯直機中鋼板的變形特點，故僅需對每塊鋼板的最大板形值進行分類處理即可。同時，本發明採用翹曲度λ表示鋼板板形程度，λ ^表示鋼板長度方向的翹曲度，正值為鋼板翹頭，負值為鋼板扣頭。根據上述本發明的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於，翹曲度λ計算方法如下λ = Rv/Lv其中，Rv為板形的幅值(mm)，Lv為板形的波長(mm)，如圖2所示。這是因為，本發明的實現，需考慮到矯直機布置的具體位置。根據鋼板生產流程，矯直機主要有預矯直機、熱矯直機、溫矯直機和冷矯直機。鋼板長度方向板形分類計算流程總結本發明的鋼板長度方向板形——最大翹曲度λ ^的分類和技術方法，其計算流程如圖3所示，其中分類處理方法如圖4、圖5所示。根據本發明的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，本根據鋼板生產流程，通過採納熱矯後可顯示的板形值與估算鋼板冷卻和運輸過程中可能產生的附加板形相結合，給出了冷矯直機來料的板形，可有效地保證冷矯來料板形估算的精度。同時，根據冷矯直機結構特點確定的矯直範圍，發明了來料板形(最大翹曲度)的分類方法，為冷矯直機矯直模式的給定和工藝參數設定，提供了重要依據，保證了設定計算的準確性。與現有技術相比，本發明的主要特點是可以根據來料的生產工藝、材料性能和規格獲取其板形指標，使冷矯直機的輥縫設定與來料板形相匹配，從而保證矯直後的板形指標。同時，本發明無需在冷矯直機增加複雜且昂貴的測量儀表，減少了投入成本。


圖I為鋼板矯直機矯直方式不意圖(以7棍矯直為例)。
圖2A，B分別為鋼板板形表示圖。圖3為鋼板長度方向板形的分類處理流程。圖4為多道次矯直鋼板長度方向板形分類處理模式。圖5為一道次矯直鋼板長度方向板形分類處理模式。
具體實施例方式針對經過熱矯後鋼板，經過冷床和輸送輥道後最終到達冷矯直機，其間無其它熱處理、冷卻以及矯直工序。冷矯直機極限矯直規格如下最大鋼板厚度，300mm,最大鋼板長度,20，000mm,最大鋼板屈服強度，1200MPa。需矯直鋼板規格如下鋼板厚度，20mm，鋼板長度，15，000mm，鋼板屈服強度，lOOOMPa，該規格矯直機矯直能力，^ax= 38.5152mm/m。實施例I由於該生產流程中工藝控制精度和物流管理相對較差，則分類處理流程如下第一步，確定鋼板最大翹曲度入l。根據熱矯出口板形顯示可知，XLH = 25mm/m,根據熱矯出口溫度控制要求，考慮現場物流組織順暢和現場管理及工藝控制水平，則有，入 w = -20. 53784mm/m,可得，Xl=X LH-X LC = 25+20. 53784 = 45. 53784mm/m。第二步，判斷來料板形，分類處理，制定相應矯直規程。由於1.32xArx >4> Ar，則需2道次矯直，且第一道次需採用大變形矯直方案。實施例2鋼板及冷矯直機參數同上。考慮到本實施例採用對象為西馬克的最新設計，其鋼板生產流程中各工序的控制精度較高，可忽略來料翹扣頭高度超過限制的要求。該鋼板長度方向板形的分類處理流程如下第一步，計算鋼板最大翹曲度入p
根據熱矯出口板形顯示可知，Aui = 20mm/m,根據熱矯出口溫度控制要求，考慮現場物流組織順暢和現場管理及工藝控制水平，則有，Alc = -5. 1543mm/m,Al=入 lh-入 lc = 20+5. 1543 = 25. 1543mm/m,第三步，判斷來料板形，分類處理，制定相應矯直規程。由於/ITx > /Ii >0.62X Arx，則需一道次大變形矯直即可糾正該板形缺陷。根據本發明的一種鋼板矯直板形控制中對來料板形進行分類處理的方法，根據鋼板生產流程，通過採納熱矯後可顯示的板形值與估算鋼板冷卻和運輸過程中可能產生的附加板形相結合，給出了冷矯直機來料的板形，可有效地保證冷矯來料板形估算的精度。同時，根據冷矯直機結構特點確定的矯直範圍，發明了來料板形(最大翹曲度)的分類方法，為冷矯直機矯直模式的給定和工藝參數設定，提供了重要依據，保證了設定計算的準確性。與現有技術相比，本發明的主要特點是可以根據來料的生產工藝、材料性能和規格獲取其板形指標，使冷矯直機的輥縫設定與來料板形相匹配，從而保證矯直後的板形指標。同時，本發明無需在冷矯直機增加複雜且昂貴的測量儀表，減少了投入成本。
權利要求
1.一種鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，包括鋼板長度方向翹曲度的分類方法，計算方法及其處理方法，其特徵在於， 首先，根據目視鋼板翹扣頭程度確認是否打開矯直機進行輥縫操作； 當鋼板翹扣頭高度H滿足下式時，需完成打開矯直機輥縫的操作 翹頭時，醜 >醜1 扣頭時，H <H2\ 其中，H1為矯直機允許的鋼板翹頭最大高度，一般為H1 = 100 150_ ； H2為矯直機允許的鋼板扣頭最大高度，一般為H2 = -100 -50mm， 負號表不鋼板彎曲方向向下，即扣頭方向； 若鋼板最大翹曲度λ L小於ΑΓΧ，則確定一道次矯直； 若鋼板實際最大翹曲度λL大於ΑΓΧ，則確定多道次矯直方案。
2.如權利要求I所述的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於， 當/Li >αλλ X/ITx時，採用大變形矯直方案； 當夾<αλλ X ΑΓΧ時，採用小變形矯直方案； 其中，aA1為一道次矯直採用大變形矯直方案時的臨界鋼板翹曲度倍數，可取值為aA1=O. 62-0. 65。
3.如權利要求I所述的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於， 當夾> αλ3 X ΑΓΧ時，進行3道次矯直，且前兩道次需採用大變形矯直方案； 當人2 X ΑΓΧ時，進行3道次矯直，且第一道次需採用大變形矯直方案； 當夾2 ΑΓΧ時，進行2道次矯直，且第一道次需採用大變形矯直方案； 其中， aA3為需經3道次矯直時最大鋼板翹曲度倍數，一般為aA3 = I. 8 3. O ; βΛ2為需經過3道次矯直時最小鋼板翹曲度倍數，aA2 = I. 32 I. 8。
4.如權利要求I所述的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於，冷矯直來料長度方向的最大翹曲度λ,計算方法如下義L =又LH +義LC 其中，λ LU的正負號與相同，λ LC的正負號與Al相反。
5.如權利要求I所述的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於， 採用熱矯直機出口鋼板長度方向最大翹曲度λ LH作為冷矯直前鋼板的板形基準值，採用熱矯直機出口鋼板溫度分布作為鋼板的溫度基準值，λ LC為冷床及輸送輥道附加板形計算的翹曲度， ALC = aXAtXATX (L+b), 其中， Δ T為反映過程中冷卻速度的鋼板上下表面溫度差，一般可設定為Tm+20 80°C ； At為反映鋼板上下表面穩定達到環境溫度所需的時間，一般可設定為10 30min ；L為鋼板長度，單位m; a為與鋼板材料物性有關的係數，一般取值為 ·O. 7 3Xl(T9(s*m*。。Γ1 ； b為反映鋼板厚度影響的係數，可設定為(10 120) X鋼板厚度，單位m。
6.如權利要求I所述的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於， 鋼板附加板形表示為入…λ μ的計算起始點應設在中間工序，即Au^PTm修正為中間工序的相應值。
7.如權利要求I所述的鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於，翹曲度λ計算方法如下 入=Rv/Lv 其中，Rv為板形的幅值(_)，Lv為板形的波長(mm)。
全文摘要
一種鋼板冷矯直機來料長度方向板形的分類處理方法，其特徵在於，所述鋼板長度方向翹曲度的分類方法如下當鋼板翹扣頭高度不滿足輥縫打開條件時，採用步驟如下根據鋼板生產工藝流程和鋼板材料性能，確定矯直前鋼板的板形範圍，即鋼板的最大翹曲度值λL；根據矯直機能力和鋼板材料性能確定鋼板一道次矯直的板形控制範圍，即矯直機可矯平的鋼板最大翹曲度若鋼板最大翹曲度λL小於則確定一道次矯直當時，採用大變形矯直方案；當時，採用小變形矯直方案；若鋼板實際最大翹曲度λL大於則確定多道次矯直方案。該分類方法是對來料板形進行合理的分析和處理，使板形控制手段設定後計算時採用此相對板形值，使板形設定計算結果更加準確。
文檔編號B21D1/02GK102784815SQ201110131148
公開日2012年11月21日 申請日期2011年5月19日 優先權日2011年5月19日
發明者恆正琦, 李山青, 王英傑, 王英睿 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司